PFT SENCICO

I UNIDAD

TEMA: CEMENTO

EDIFICACIONES

ING. PERCY ALPACA PACHECO

Es un polvo gris muy fino que tiene la cualidad de reaccionar con el agua formando una pasta que endurece tanto bajo agua como al aire. El cemento hidráulico o cemento pórtland se obtiene de la sinterización de caliza (CaO) con algunas arcillas, tales como óxido de aluminio o alúmina (Al2O3), óxido de silicio o sílice (SiO2) y óxido de fierro (Fe2O3). Estos materiales se muelen a alta temperatura (1500º C) en un horno rotatorio y como resultado se obtiene un material compacto denominado clinker.

Es un aglomerante de tipo hidráulico que esta conformado en gran proporción por materiales calcáreos y arcillosos, es hidraulico porque solo funciona con agua.

En forma industrila se le puede enunciar como clinker portland pulverizado ASTM-105 es para cementos de tipo Portland, tambien contiene otros materilaes en pequeñas proporciones, yeso, etc.

Clinker normado es el resultado de elementos calcáreos y arcillosos en adecuadas proporciones, dosificado y clasificado y luego sometido a una calcinación de grandes temperaturas

PRINCIPALES: ◦ Silicato bicalcico: 2Ca . Si O2, ó C2 S (Formula

simplificada.

◦ Silicato tricalcico: 3Ca O . Si O3, ó C3 S

◦ Aluminato tricalcico: 3Ca O. Al2 O3 ó C3 A

◦ Aluminato Ferrico Tetracalcico: 4 Ca O. Al2 O3. Fe2 O3 ó C4 AF

SECUNDARIAS:

Yeso S O4

Oxido de magenesio Mg O

Alcalis ( Potasio, sodio en forma de oxidos) K2 O, Na 2 O

Cal Oxido de Calcio CaO

El cemento se vende en bolsas de un pie cúbico que pesan 42.5 kg (ver fi gura 19). Existen diferentes marcas y variedades, siendo los más usados los tipos I e IP; todas las características se encuentran impresas en sus respectivas bolsas.

Cemento Tipo I De uso común y corriente en construcciones de

concreto y trabajos de albañilería donde no se requieren propiedades especiales.

Cemento Puzolánico IP Cemento al que se ha añadido puzolana hasta

en un 15%, material que le da un color rojizo y que se obtiene de arcillas calcinadas, de cenizas volcánicas o de ladrillos pulverizados. La ventaja de reemplazar parte del Cemento por este material, es que permite retener agua, por lo que se obtiene una mayor capacidad de adherencia, resistencias iniciales pequeñas.

Cemento Tipo II De moderada resistencia al ataque de los sulfatos, se

recomienda usar en ambientes agresivos. Los sulfatos son sustancias que aparecen en las aguas subterráneas o en los suelos, que cuando entran en contacto con el concreto, lo deterioran.

Cemento Tipo III De desarrollo rápido de resistencia. Se recomienda usar

cuando se quiera adelantar el desencofrado. Al fraguar, produce alto calor, por lo que es aplicable en climas fríos.

Cemento Tipo IV Al fraguar produce bajo calor, recomendable para

vaciados de grandes masas de concreto. Por ejemplo, en presas de concreto, resistencias iniciales pequeñas.

Cemento Tipo V

De muy alta resistencia al ataque de sales, recomendable cuando el elemento de concreto esté en contacto con agua o ambientes salinos.

Los cementos tipo III y IV no son fabricados en nuestro país

La materia prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y dependiendo de la dureza y ubicación del material, el sistema de explotación y equipos utilizados varía.

Una vez extraída la materia prima es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo. La etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales.

En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce el Clinker a temperaturas superiores a los 1500 °C.

En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el Clinker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas.

El Clinker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento.

Explotación de materia prima. De las canteras de piedra se extrae la caliza, y las arcillas a

través de barrenación detonación con explosivos. Transporte de materia prima. Una vez que las grandes masas de piedra han sido

fragmentadas, se transportan a la planta en camiones o bandas.

Trituración. El material de la cantera es fragmentado en las

trituradoras, cuya tolva recibe la materia prima, que por efecto de impacto o presión son reducidos a un tamaño máximo de una o media pulgada.

Pre-homogeneización. Es la mezcla proporcional de los diferentes tipos de arcilla,

caliza o cualquier otro material que lo requiera. Almacenamiento de materia prima. Cada uno de los materias primas es transportado por

separado a silos en donde son dosificados para la producción de diferentes tipos de cemento

Molienda de materia prima. Se realiza por medio de un molino vertical de acero, que muele el

material mediante la presión que ejerce tres rodillos cónicos al rodar sobre una mesa giratoria de molienda. Se utilizan también para esta fase molinos horizontales, en cuyo interior el material es pulverizado por medio de bolas de acero.

Homogeneización de harina cruda. Se realiza en los silos equipados para lograr una mezcla homogénea

del material. Calcinación. Es la parte medular del proceso, donde se emplean grandes hornos

rotatorios en cuyo interior a 1,400 °C la harina cruda se transforma en Clinker, que son pequeños módulos gris obscuro de 3 a 4 cm.

Molienda de cemento. El Clinker es molido a través de bolas de acero de diferentes tamaños

a su paso por las dos cámaras del molino, agregando el yeso para alargar el tiempo de fraguado del cemento.

Envase y embarque del cemento. El cemento es enviado a los silos de almacenamiento; de los que se

extrae por sistemas neumáticos o mecánicos, siendo transportado a donde será envasado en sacos de papel, o surtido directamente a granel. En ambos casos se puede despachar en camiones, tolvas de ferrocarril o barcos